网友投稿：入门区块链，从数字签名和哈希算法开始

Posted 2021-04-30 七七之家Chain

今天我们来分享下区块链基础知识，从最基本的知识讲起，讲一讲数字签名和哈希算法。

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七七之家成立至今已将近半年，获得了不少数字货币投资者、爱好者以及同行的认可，今天的这篇文章正是一位网友的投稿。这位网友从对区块链、对数字货币一无所知到能从技术的角度理解清楚区块链、数字货币，用时甚短。

今天的这篇文章，是他对区块链的理解，也是他的一种学习方式，今天分享给大家，希望对刚入门的朋友能有所帮助。

今天我们来分享下区块链基础知识，从最基本的知识讲起，讲一讲数字签名和哈希算法。

你想发一条短信给你朋友彤彤：今晚十点汉庭见。

这是属于你们之间的秘密，绝不能被第三人知道。

你熟门熟路，这得用非对称加密：你用彤彤的公钥加密短信，让它变成别人不认识的密文。你很放心，因为只有彤彤的私钥才能解密。

但问题来了：彤彤凭什么相信这是你发的？万一是我冒充你发的呢？那她今晚跑去汉庭见到的人就是我，因为她的公钥是公开的，任何人都可以拿来加密。

让她确信短信是你发的，你只要做一步：数字签名。

什么是数字签名？数字签名指产生只有信息发送者才能产生的字符串，如：d5S6ch5nPz4L29ya8vX。

你可以把数字签名理解为白纸黑字的签名，接收者用它识别发送者身份。但千万别误以为数字签名是把你的亲笔签名拍成数码照片，发给接受者用来验证，那是电子签名。电子签名是图片，而数字签名是字符串。

那数字签名是怎么做出来的？

数字签名流程很简单，分两步：1、哈希密文，得到密文哈希值，如：14d403e5；2、用你的私钥加密哈希值，得到数字签名，如d5S6ch5nPz4L29ya8vX。

你把密文和数字签名一起发给彤彤，收到信息后，她要做两件事：1、读取信息原文用她的私钥解密密文，得到的明文就是原文：今晚十点汉庭见；2、确认发送者身份彤彤要确认这信息是不是你发的。她用你的公钥解密数字签名，如果解密结果为14d403e5，那就代表发信息的人是你，否则就是有人在冒充你；如果你问14d403e5是哪里来的，答案是这是彤彤把密文哈希一次的结果。

你可能觉得奇怪，解密不应该是用收信人私钥的么？为什么发件人公钥也可以解密？答案是：也可以。

这就是非对称加密的另一个神奇之处：公钥和私钥互为加解密工具。不仅可以“公钥加密、私钥解密”，而且可以“私钥加密、公钥解密”，但唯独不能用原来加密的钥匙解密。

但为什么我们不用私钥加密原文？因为如果用私钥加密，那就只能使用公钥解密，而公钥都是公开的，这样就使加密失去意义。而数字签名用私钥加密的是密文的哈希值，解密后不为获知信息，而为校验身份，所以数字签名可以用私钥加密。

要判定信息是否为发送者本人发送，只需满足一个条件：用发送方公钥解密数字签名的结果 = 密文哈希值，即：f(DigitalSign,PublicKey)=Hash(CipherText)。f：解密函数DigitalSign：数字签名：5S6ch5nPz4L29ya8vXPublicKey：发送者（你）的公钥Hash：哈希函数Hash ( CipherText )：密文哈希值。

如果你读到这里有点晕，请回头逐字逐句阅读一遍，耐心是最好的补药。相信我，最多两遍你就能彻底明白数字签名的过程。

总结，数字签名是一种能被轻松识别的认证工具，因为验证它的过程本质上只是用计算机解一道数学题而已。

所以，眨眼间就可以完成认证过程，不用像人去比对字迹或印章那样耗时费力。

数字签名保证信息是发送者本人发的：其他人无法伪造，同时发送者无法抵赖。因为发送者私钥只有发送者本人知晓，除非泄露。

所以你看，私钥几乎等于你在比特世界的肉身。无法抵赖、不可伪造和轻松识别三大特性，使得数字签名成为理想的认证工具：商业机密、网上银行和加密货币等都离不开数字签名。

它只是开始理解时有点绕，彻悟后你会体会到它的精妙：明明没有和TA相见，但在比特世界里，数字签名却可以让你见字如面。

复习，从我们开始讲就已经让你费解了，但是别灰心。等你明晰概念之后就一定能秒懂加密原理，相信我，这是通往数字世界财富自由之路的金钥匙。

原文：发送者原本想要告诉接受者的意思，如：你想告诉彤彤：“今晚十点汉庭见”就是原文。

密文：加密原文后的字符串，一般用CipherText表示。你把原文“今晚十点汉庭见”用特定算法加密后的样子可能是这样子：2c320f5ee160144170bDTLd54，总之和原文相比面目全非。

明文：解密后的结果。如果解密正确，明文=原文；如果解密错误，明文就是乱码，没有意义。

对称加密：加解密互为逆操作的加密方式，就是对称加密。比如：银行支票上的大写金额（壹贰叁肆……）也是一种对称加密方式，因为存在与阿拉伯数字（1234……）一一对应的关系。

解密对汉语使用者毫无难度，但外国人还是一眼难以识别。可如果老外去查查字典，还是比较容易弄明白的支票大写金额含义的。对称加密是一种相对容易被破解的加密方式。

非对称加密：使用不同的钥匙加密或解密。私钥保密，私钥生成多个公钥，公钥公开。私钥加的密，只能用公钥解；公钥加的密，只能用私钥解。

哈希：将文件映射为较短的固定长度字符串（哈希值）

恭喜你，又在加密世界里精进了一步。

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